Question

【題目】光滑的平行金屬導(dǎo)軌長(zhǎng)L=2m，兩導(dǎo)軌間距d=0.5m，軌道平面與水平面的夾角θ=30°，導(dǎo)軌上端接一阻值為R=0.6Ω的電阻，軌道所在空間有垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，如圖所示．有一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=0.4Ω的金屬棒ab，放在導(dǎo)軌最上端，其余部分電阻不計(jì)．已知棒ab從軌道最上端由靜止開(kāi)始下滑到最底端脫離軌道的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q1=0.6J，取g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 棒下滑到軌道最底端時(shí)加速度的大小為3m/s2

B. 當(dāng)棒的速度v=2m/s時(shí)，電阻R兩端的電壓為0.4V

C. 棒下滑到軌道最底端時(shí)速度的大小為2m/s

D. 當(dāng)棒的速度v=2m/s時(shí)，電阻R兩端的電壓為1.0V

Answer 1

【答案】A

【解析】

AC．整個(gè)過(guò)程，根據(jù)焦耳定律：，所以兩電阻上產(chǎn)熱之比為3：2，所以金屬棒產(chǎn)熱為：，根據(jù)能量守恒有：，解得到最底端速度：，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：，感應(yīng)電流:，安培力：，根據(jù)牛頓第二定律：聯(lián)立解得：，A正確C錯(cuò)誤。

BD．當(dāng)棒的速度v=2m/s時(shí)，，此時(shí)回路電流:，電阻R兩端的電壓為:，BD錯(cuò)誤。